一种食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜及其制备方法与流程

文档序号:14648642发布日期:2018-06-08 21:22阅读:483来源:国知局

本发明属于材料技术领域,具体涉及一种食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜及其制备方法。



背景技术:

热塑性聚氨酯简称TPU(Thermoplastic Polyurethane),是一种新型的高分子材料。这种材料具有很多优点,如可以根据产品需要调节材料的硬度,硬度改变的同时并不会对其他性能产生影响,此外TPU的机械性能优异,耐磨抗拉强度高。良好的加工性能保证了可以有效顺利地利用TPU进行产品加工生产。

TPU根据结构不同可以大致分为两种类型,聚酯型TPU和聚醚型TPU,聚酯型的耐油、耐微生物、防霉性能更佳,非常适合用于食品产业。对于家用围裙等经常会受到摩擦、拉伸的日常用品,聚酯型TPU的机械性能比聚醚型的更加优异。

聚酯型TPU薄膜现行的工艺是直接流延,这种直接流延型的薄膜由于TPU的粘度大,会导致黏棍、流延膜厚度不均匀、容易收缩等一系列问题。此外进行裁剪加工时发现传统工艺的薄膜会产生斜边、裁边黏住的情况。因此,本发明通过对TPU薄膜原料配方及生产工艺的设计,在原料中加入爽滑剂,同时采用镜面钢辊对压工艺,开发了一种食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜,将传统工艺中容易出现的黏棍、厚度不均、易收缩等难题解决,并且后期的加工过程也得到了巨大的改善。



技术实现要素:

为了避免背景技术中的不足之处,本发明提供一种食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜及其制备方法。

为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:

一种食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜,其原料以重量份数计,

TPU树脂:100份;

TPU色母粒:1~10份;

TPU爽滑母粒:3.0~5.0份。

所述TPU爽滑母粒为TPU树脂、硅藻土与Licowax E酯化蜡按质量比100:85:15混合复配后经过同向双螺杆挤出造粒而成。

所述TPU树脂为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体,其合成所用软段己二酸丁酯分子量为1000~1100,羟值为105~110 mg KOH/g,邵氏硬度为80A~95A,重均分子量为10~11万,分子量分布在2.0~2.5。

所述硅藻土为经过纯化后的,平均粒径小于2.5微米。

食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜制备方法:将各组分原料(TPU树脂、TPU色母粒和TPU爽滑母粒)按照配方用量投入到搅拌机中混合均匀,然后抽入除湿干燥机烘干4-6h,温度控制在70~90℃,再经过挤出流延、镜面对压、冷却、切边、加压收卷得到食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜产品。

所述镜面对压工艺为两支镀铬钢辊,镀铬层厚度为0.01~0.015mm,钢辊(中)直径为400mm,钢辊(后)直径为500mm,两支钢辊的中高度为0.20~0.25mm。

所述镜面对压工艺为两支镀铬钢辊的温度设置为,钢辊(中)为20~25℃,钢辊(后)为35~40℃,对压压力为10~15Kgf。

所述收卷工艺为在60-65A液体硅胶胶辊上加压收卷,加压压力为5~8Kgf。

本发明中,TPU树脂分子量和软段聚酯多元醇的控制,具有加工成型性好,不黏棍、机械性能优异,薄膜透明度高;而且添加了TPU爽滑母粒,爽滑母粒为TPU树脂、硅藻土和Licowax E酯化蜡复配得到,不仅解决了加工过程中黏辊问题,而且提高了产品的高温黏连性,产品的定型效果也更好。

本发明的有益效果在于:

(1)与直接添加加工润滑剂不同,本发明添加了TPU爽滑母粒,爽滑母粒是由TPU树脂、硅藻土和Licowax E酯化蜡复配得到,解决了加工过程中黏辊问题,而且提高了产品的高温黏连性,高温下可以进行OS分离;

(2)采用镜面钢辊对压工艺,从而克服了易粘辊、厚度不均、易收缩的工艺难点,所制得的食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜的拉伸强度比传统直接流延工艺提升了40%,拉断延伸率也有提升35%,高温下可以进行OS分离。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解,下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明,但是本发明不仅限于此。

本发明通过以下实施例作进一步阐述。

实施例1

按以下配方比例、各组分要求及工艺方法制备得食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜。

TPU树脂:100份;

TPU色母粒:4份;

TPU爽滑母粒:3.5份。

所述TPU树脂为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体,其合成所用软段己二酸丁酯分子量为1000~1100,羟值为105~110 mg KOH/g,邵氏硬度为80A~95A,重均分子量为10~11万,分子量分布在2.0~2.5。

所述TPU爽滑母粒为TPU树脂、硅藻土与Licowax E酯化蜡按质量比100:85:15混合复配后经过同向双螺杆挤出造粒而成;所述硅藻土为经过纯化后的,平均粒径小于2.5微米。

食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜制备方法:将各组分原料按照配方用量投入到搅拌机中混合均匀,然后抽入除湿干燥机烘干4h,温度控制在90℃,再经过挤出流延、镜面对压、冷却、切边、加压收卷得到食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜产品。

所述镜面对压工艺为两支镀铬钢辊,镀铬层厚度为0.01mm,钢辊(中)直径为400mm,钢辊(后)直径为500mm,两支钢辊的中高度为0.20mm。

所述镜面对压工艺为两支镀铬钢辊的温度设置为,钢辊(中)为20℃,钢辊(后)为35℃,对压压力为10Kgf。

所述加压收卷工艺为在60A液体硅胶胶辊上加压收卷,加压压力为5Kgf。

实施例2

按以下配方比例、各组分要求及工艺方法制备得食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜。

TPU树脂:100份;

TPU色母粒:8份;

TPU爽滑母粒:4.0份。

所述TPU树脂为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体,其合成所用软段己二酸丁酯分子量为1000~1100,羟值为105~110 mg KOH/g,邵氏硬度为80A~95A,重均分子量为10~11万,分子量分布在2.0~2.5。

所述TPU爽滑母粒为TPU树脂、硅藻土与Licowax E酯化蜡按质量比100:85:15混合复配后经过同向双螺杆挤出造粒而成;所述硅藻土为经过纯化后的,平均粒径小于2.5微米。

食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜制备方法:将各组分原料按照配方用量投入到搅拌机中混合均匀,然后抽入除湿干燥机烘干6h,温度控制在80℃,再经过挤出流延、镜面对压、冷却、切边、加压收卷得到食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜产品。

所述镜面对压工艺为两支镀铬钢辊,镀铬层厚度为0.015mm,钢辊(中)直径为400mm,钢辊(后)直径为500mm,两支钢辊的中高度为0.25mm。

所述镜面对压工艺为两支镀铬钢辊的温度设置为,钢辊(中)为23℃,钢辊(后)为27℃,对压压力为12Kgf。

所述加压收卷工艺为在65A液体硅胶胶辊上加压收卷,加压压力为6.5Kgf。

实施例3

按以下配方比例、各组分要求及工艺方法制备得食品级聚酯型双镜面TPU薄膜。

TPU树脂:100份;

TPU色母粒:10份;

TPU爽滑母粒:5.0份。

所述TPU树脂为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体,其合成所用软段己二酸丁酯分子量为1000~1100,羟值为105~110 mg KOH/g,邵氏硬度为80A~95A,重均分子量为10~11万,分子量分布在2.0~2.5。

所述TPU爽滑母粒为TPU树脂、硅藻土与Licowax E酯化蜡按质量比100:85:15混合复配后经过同向双螺杆挤出造粒而成;所述硅藻土为经过纯化后的,平均粒径小于2.5微米。

食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜制备方法:将各组分原料按照配方用量投入到搅拌机中混合均匀,然后抽入除湿干燥机烘干5h,温度控制在80℃,再经过挤出流延、镜面对压、冷却、切边、加压收卷得到食品级聚酯型双镜面爽滑TPU薄膜产品。

所述镜面对压工艺为两支镀铬钢辊,镀铬层厚度为0.012mm,钢辊(中)直径为400mm,钢辊(后)直径为500mm,两支钢辊的中高度为0.22mm。

所述镜面对压工艺为两支镀铬钢辊的温度设置为,钢辊(中)为25℃,钢辊(后)为40℃,对压压力为15Kgf。

所述加压收卷工艺为在60-65A液体硅胶胶辊上加压收卷,加压压力为8Kgf。

对比例1

按以下配方比例、各组分要求及传统工艺方法制备得TPU薄膜。

TPU树脂:100份;

TPU色母粒:8份;

加工润滑剂:4.0份;

所述TPU树脂为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体,其合成所用软段己二酸丁酯分子量为1000~1100,羟值为105~110 mg KOH/g,邵氏硬度为80A~95A,重均分子量为10~11万,分子量分布在2.0~2.5。

所述加工润滑剂为Licowax E酯化蜡。

该TPU薄膜的制备工艺采用传统的流延工艺。

表1 样品性能测试

由表1可知,与对比例1相比,本发明配方中添加了TPU爽滑母粒(TPU树脂、硅藻土和Licowax E酯化蜡复配得到),并配合镜面对压工艺,解决了加工过程中黏辊问题,而且提高了产品的高温黏连性,高温下可以进行OS分离。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。

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